JPH0130435B2 - - Google Patents

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JPH0130435B2
JPH0130435B2 JP57082637A JP8263782A JPH0130435B2 JP H0130435 B2 JPH0130435 B2 JP H0130435B2 JP 57082637 A JP57082637 A JP 57082637A JP 8263782 A JP8263782 A JP 8263782A JP H0130435 B2 JPH0130435 B2 JP H0130435B2
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JP
Japan
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distance
signal source
reference signal
receiver
frequency
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JP57082637A
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English (en)
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JPS58200179A (ja
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Shuichi Tanaka
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Ship Research Institute
Original Assignee
Ship Research Institute
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Publication date
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S11/00Systems for determining distance or velocity not using reflection or reradiation

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、電波、光等を用いてそれらが空間
中を伝搬する時間を測つて二点間の直線距離を求
める方法のうち、二点のそれぞれに設置した送信
機および受信機一組を使つて送信機から受信機に
至る一方向の伝搬時間を測り、二点間の距離を測
定するようにした一方向測距装置に関するもので
ある。
一方向測距装置の原理を第1図の原理説明のた
めのブロツク図および第2図の要部の波形図によ
つて説明する。
第1図において、A,B二点間の距離を求める
場合、A点側とB点側のそれぞれに測距用の送信
機1および受信機4を置くものとする。そして、
A点の送信用アンテナ2からは基準信号源5で得
られた第2図aに示す基準信号8が送信機1を経
由して送信されている。一方、B点の受信用アン
テナ3では、送信用アンテナ2で放射された信号
がA−B二点間の空間中の伝搬時間分だけ遅延し
た第2図cに示す受信信号10が受信される。こ
の受信信号10は受信機4を経由して時間計測器
6に加えられるが、時間計測器6には同時に基準
信号8が加えられており、両信号8,10の比較
によつて遅延時間t(秒)が計測される。この遅
延時間t(秒)は時間−距離変換器7で第(1)式に
従つて変換され、A−B二点間の距離が求められ
る。すなわち、A−B二点間の距離l(m)は光
速c(m/秒)とするならば、次の第(1)式で求め
られる。
l=c×t(m) ……(1) ところが、通常一方向測距方式では、計測しよ
うとする距離が遠距離である場合や、送信側、受
信側の一方あるいは双方が航空機、船舶等の移動
体である場合も多く、このため第1図のように同
一の基準信号8を送信側、受信側に同時に供給す
ることができない場合が多い。そこで、このよう
な場合に一方向測距装置を構成しようとすると、
送信側、受信側の双方互に周波数とその位相が一
致した基準信号源を設け、第1図と等価な回路構
成とする必要がある。
しかし、この方法で高い計測精度を得るには、
高い周波数安定度をもつた基準信号源を二組使つ
て距離計測開始前に双方の周波数を高い確度で一
致させるとともに位相の較正を行う必要がある。
このため、通常このような基準信号源には一次周
波数標準器として使われるセシウム原子ビームに
よつて制御される発振器(以下セシウム発振器と
いう)または二次周波数標準器として使用されて
いるルビジウムガスセルによつて制御される発振
器(以下ルビジウム発振器という)等が用いられ
る。このうち、一般にセシウム発振器は、長期の
周波数安定度および絶対周波数確度が優れている
が、比較的大型で高価な装置であり、またルビジ
ウム発振器は短期の周波数安定度に優れ、比較的
安価で小型の装置が製作されている等の特徴を有
している。
ところが、上記のように個別の基準信号源を2
つ有して、両者の周波数を正確に一致させようと
する場合、両信号源を近くに設置し、特殊な装置
で両方の周波数差を測定して、その値に応じた周
波数差の補正を行う等の方法がとられるが、相対
周波数差を極めて小さくするには膨大な時間を必
要とする。しかし、これは一方向測距方式の精度
を決定する必要不可欠な作業であり省略すること
は不可能であつた。
この発明は、上述の点にかんがみなされたもの
で、前記の周波数調整作業の簡易化を目的とし、
一つの第三者的、すなわち送信側にも受信側にも
属さない高安定信号源を用い、送信側、受信側の
それぞれの基準信号源を別個に距離計測開始前で
送信側、受信側の一方向あるいは双方が航空機、
船舶等の移動体である場合は、それらが空港内に
駐機中あるいは港湾内にてい泊中のように、送信
側、受信側の双方が静止している状態において周
波数制御による初期調整を行い、その基準信号源
が遠く離れている場合であつても両者の周波数を
等しくする機能をもたせたものである。以下この
発明について詳細に説明する。
第3図はこの発明の一実施例の構成を示すブロ
ツク図である。
第3図において、送信側はVLF受信機/制御
器11、ルビジウム発振器12、VLF受信アン
テナ13、送信機14および送信アンテナ15で
構成されており、受信側は受信アンテナ16、受
信機17、時間計測器18、時間−距離変換器1
9、VLF受信機/制御器20、ルビジウム発振
器21、およびVLF受信アンテナ22で構成さ
れている。またこの実施例では、外部の第3者的
な高安定信号源23として、遠距離通信や航法用
に運用されているVLF局のうち、米国海軍運用
の愛知県の依佐美局の搬送波(周波数17.4KHz)
を使うこととした。なお、VLF局は、原発振器
として周波数安定度、絶対周波数確度ともに非常
に優れたセシウム発振器が使用されており、これ
によつて搬送波が作られているため、この搬送波
周波数の17.4KHzについても前記のセシウム発振
器と同等の安定度および絶対周波数確度を有する
ものである。
上記の実施例では、第1図に示す基準信号源5
にかわり、送信側、受信側それぞれに第4図に示
すようなVLF受信アンテナ31、VLF受信機/
制御器32、および周波数制御端子付ルビジウム
発振器33で構成される基準信号源30をもつ。
第4図の基準信号源30は送信側と受信側とに
双方で一組ずつ用いられるため、各部を第3図と
異なる符号を用いて示しているが、VLF受信ア
ンテナ31は第3図のVLF受信アンテナ13,
22に、同じく、周波数制御端子付ルビジウム発
振器33はルビジウム発振器12,21に、また
VLF受信機/制御器32はVLF受信機/制御器
11,20に対応している。送信機14、受信機
17については、第1図と同様で、その動作につ
いては上記したとおりである。そこで、以下に、
この実施例の基準信号源30の構成と動作を第4
図に従つて説明する。
VLF受信機/制御器32の構成は、位相比較
器34、積分器35および周波数シンセサイザ3
6からなつている。
次に動作について説明する。
VLF受信アンテナ31で受信されたVLF信号
の搬送波17.4KHzと、周波数制御端子付ルビジウ
ム発振器33の出力信号を周波数シンセサイザ3
6によつて17.4KHzに変換した信号は、同時に位
相比較器34に加えられる。この位相比較器34
では、周波数シンセサイザ36の出力の17.4KHz
信号がVLF信号に対して遅れ、進みのいずれの
関係にあるかを判別し、その位相差に比例した信
号を出力する。この出力信号は、長い時定数をも
つた積分器35で積分され、位相差の長時間にわ
たる積分値に比例した制御出力を得て、周波数制
御端子付ルビジウム発振器33の周波数制御端子
に加えて位相差を補正する信号とする。従つて送
信側、受信側の双方が静止している状態におい
て、初期調整のために長時間にわたつてこの位相
補正ループを動作させた場合、周波数制御端子付
ルビジウム発振器33の出力信号はかなりの確度
でVLF信号に位相同期することになり、同じ
VLF信号で位相同期する第3図の送信側、受信
側双方のルビジウム発振器12,21の周波数を
高い確度で一致させることができる。
上記のようにして、基準信号源30が送信側、
受信側とも一致する。
このように、第3図に示すルビジウム発振器1
2,21の出力周波数が等しくなれば、第1図に
示した一方向測距装置の原理図とほぼ等価な回路
構成が得られる。ただし、VLF受信アンテナ1
3と22は必ずしも同一場所または高安定信号源
23から等しい距離に設置されるものでないか
ら、VLF信号の受信位相はVLF受信アンテナ1
3と22で異なるのが普通である。従つて位相の
異なるVLF信号に位相同期しているルビジウム
発振器12,21では出力信号の周波数は等しい
がその位相は異なることとなる。そこで、この点
の較正方法について第2図によつて説明する。
第2図aの基準信号8は送信側の基準信号源3
0で得られる測距用の送信信号で、第2図cの信
号10は伝搬経路分の遅延時間t(秒)をもつ受
信信号である。また第2図bの信号9は受信側の
基準信号で、初期調整状態において、高安定信号
源23から送信側および受信側までの距離が等く
ないために、前記のようにルビジウム発振器12
と21の信号間に位相差が生じ、受信側基準信号
に対して時間t1(秒)の遅れをもつているものと
する。このような一方向測距装置で距離計測を行
う場合、実際の距離(実距離)は遅延時間t(秒)
に相当する距離であるが、受信側では時間計測器
18で遅延時間t2(秒)が計測される。そこで、
次に示すように、初期調整状態で送信側、受信側
の双方が静止して、あらかじめ光波測距儀その他
の測量方法あるいは地図上の位置等から双方の間
の実際の距離を求め得る場合(固定点)におい
て、距離計測を開始する直前に上記で求めた実際
の距離と本装置による計測距離との差より補正距
離を求める。すなわち、 (補正距離ct1)=(固定点間の実距離) −(固定点間の計測距離) ……(2) であるから、送信側、受信側双方の基準信号源の
初期調整を終了したのち、前記の周波数調整を停
止して距離計測を開始するが、両基準信号源は本
来高い安定度を有しているため距離計測中に両基
準信号間の位相関係が変わらないものとすると、
第(2)式の補正距離ct1は不変で、実距離ctは、そ
の時の計測距離ct2と補正距離ct1の和で第(3)式に
より求められる。
(実距離ct)=(計測距離ct2) +(補正距離ct1) ……(3) 従つて、時間−距離変換器19において、あら
かじめ補正距離ct1を記憶させておき、時間計測
器18で計られた時間t2から求められる計測距離
ct2と補正距離ct1の和によつて初期設定誤差を補
正して、実距離ctが得られる。
以上詳細に説明したようにこの発明は、送信側
と受信側にそれぞれ高安定信号源を設け、両信号
源の周波数を高い周波数安定度と周波数確度を有
する第三者的な基準信号源に一致させると共に、
送信側と受信側双方の信号源の位相差に基づく初
期設定測距誤差の補正機能を有する時間−距離変
換器を設けたので、送信側、受信側の相対距離が
変わつたとしても常に正確な基準信号により確度
の高い測距を行いうる利点を有する。
【図面の簡単な説明】
第1図は一方向測距装置の原理を説明するため
のブロツク図、第2図は第1図ならびに第3図の
動作を説明するための要部の波形図、第3図はこ
の発明の一実施例を示すブロツク図、第4図は第
3図の実施例中の基準信号源の詳細を示すブロツ
ク図である。 図中、11,20,32はVLF受信機/制御
器、12,21はルビジウム発振器、13,2
2,31はVLF受信アンテナ、14は送信機、
15は送信アンテナ、16は受信アンテナ、17
は受信機、18は時間計測器、19は時間−距離
変換器、23は高安定信号源、30は基準信号
源、33は周波数制御端子付ルビジウム発振器、
34は位相比較器、35は積分器、36は周波数
シンセサイザである。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 送信側から受信側に向けて信号を送り、両者
    間を前記信号が伝搬する時間から前記送信側と受
    信側間の距離を計測する一方向測距装置におい
    て、前記送信側および受信側にそれぞれ高安定信
    号源を設け、両信号源の周波数をさらに高い周波
    数安定度と周波数確度を有する第三者的な基準信
    号源によつて一致させて、前記送信側の高安定信
    号源を測距の基準信号を作るための基準信号源と
    し、前記受信側の高安定信号源を前記測距の基準
    信号が伝搬する遅延時間を測るための基準信号源
    とし、また前記送信側と受信側の高安定信号源の
    初期設定誤差を補正する回路を有することを特徴
    とする一方向測距装置。
JP57082637A 1982-05-17 1982-05-17 一方向測距装置 Granted JPS58200179A (ja)

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JP57082637A JPS58200179A (ja) 1982-05-17 1982-05-17 一方向測距装置

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JPS58200179A JPS58200179A (ja) 1983-11-21
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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP5884960B2 (ja) * 2011-03-18 2016-03-15 セイコーエプソン株式会社 位置検出システム
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Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5368270A (en) * 1976-11-30 1978-06-17 Hitachi Ltd Synchronous system radio acoustic wave signal transmission system

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5368270A (en) * 1976-11-30 1978-06-17 Hitachi Ltd Synchronous system radio acoustic wave signal transmission system

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